Проектирование двигателя ВАЗ-2103 с тепловым и динамическим расчетом

Описание

В курсовой работе выполнен тепловой и динамический расчет двигателя ВАЗ-2103:

• Марка автомобиля ВАЗ-2103
• Марка двигателя                            ВАЗ-2103
• Эффективная мощность двигателя, Nе, кВт 52,5
• Номинальная частота вращения, n, об/мин 5600
• Применяемое топливо АИ-92

На автомобилях ВАЗ-2103 устанавливаются двигатели одинаковой конструкции, но с различным объемом цилиндров. Они различаются, в основном, размерами блока цилиндров, поршней, коленчатого вала и деталей цепного привода. Блок цилиндров отлит из специального чугуна. Цилиндры блока по диаметру подразделяются через 0,01 мм на пять классов, обозначаемых буквами А, В, С, D, Е. Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны быть одного класса для обеспечения зазора между поршнем и цилиндром 0, 05-0.07 мм.

В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеалюминиевыми вкладышами. Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками. Поэтому крышки подшипников невзаимозаменяемы, и для различия на их наружной поверхности сделаны риски. В задней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец, удерживающих коленчатый вал от осевых перемещений. Спереди устанавливается сталеалюминиевое полукольцо, а сзади - металлокерамическое (желтого цвета), пропитанное маслом.

Величина осевого зазора коленчатого вала при сборке двигателя обеспечивается в пределах 0,06-0,26 мм. Если в эксплуатации зазор превышает максимально допустимый (0,35 мм), необходимо заменять упорные полукольца новыми или ремонтными, увеличенными на 0,127 мм. Канавки, находящиеся на одной стороне полуколец, должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала. В передней части блока цилиндров имеется полость для привода механизма газораспределения, закрытая крышкой. С задней стороны к блоку цилиндров прикреплен держатель заднего сальника.

Результаты расчета:

При повороте кривошипа от ВМТ до НМТ поршень проходит расстояние больше половины своего пути. Это объясняется тем, что движение поршня происходит под влиянием перемещения шатуна вдоль оси цилиндра и отклонения его от этой оси. Вследствие совпадения направлений перемещений шатуна при движении кривошипа по первой четверти окружности (0-90⁰) поршень проходит большее расстояние. При движении кривошипа по второй четверти окружности (90-180⁰) направления перемещений шатуна несовпадают и поршень проходит меньший путь, чем за первую четверть.

Максимальная скорость поршня достигается при φ=80  υ_п =23,9 и при φ=290  υ_п=-24,7  .

Из диаграммы ускорения видно, что максимальное значение ускорения поршня достигается в ВМТ: φ=0 и 360   j_{п =}17587,8м/с².